CN116968036A - 一种用于精密设备制造的机械手臂控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械手臂控制设备技术领域，具体公开了一种用于精密设备制造的机械手臂控制装置，包括：机械臂；检测模块与机械臂输出端相连接，检测模块用于对精密设备制造中机械臂进行检测；控制模块分别与机械臂和检测模块电连接，控制模块用于对机械臂进行控制。通过检测模块对机械臂进行检测，可以及时获得机械臂的状态信息，包括位置、姿态、速度等参数。从而确保机械臂的准确运动和稳定性，进而提高精密设备制造过程中的加工精度。通过基于检测模块获得的数据，控制模块根据预设的控制算法进行实时调整，以保持机械臂的稳定性和精确性。进一步有助于提高机械臂的运动精度，避免机械手臂振动和抖动，从而提高精密设备制造中的加工质量和效率。

Description

一种用于精密设备制造的机械手臂控制装置

技术领域

本发明涉及机械手臂控制设备技术领域，特别是涉及一种用于精密设备制造的机械手臂控制装置。

背景技术

随着科技的发展，作为工业制造生产中不可或缺的利器—机械手臂。它们以其高效、准确和可编程的特性，为各行各业的生产线带来了巨大的变革。机械手臂通过自动化、智能化的操作，实现了高速、高精度和高重复性的工作任务，极大地提升了生产效率和产品质量。同时，无论是组装、搬运、包装、焊接还是零件加工，机械手臂都能胜任。它们可以根据需要进行快速的位置和姿态调整，适应不同形状、尺寸和重量的工件，实现多种复杂操作。

然而，目前由于机械手的结构和控制系统的限制，导致机械手臂在运行过程中会发生运动稳定性较差的问题，例如在运动过程中可能出现抖动、振动、过冲等现象，导致机械手臂无法精确停在目标位置上，进而极大的影响了精密设备的加工精度和稳定性。

鉴于此，急需发明一种用于制造精密设备机械臂的控制设备，旨用于解决传统机械臂因在运行过程中运动稳定性较差，导致机械手臂无法精确停在目标位置影响了精密设备的加工精度和稳定性，进而导致现有的机械手臂无法进行精密设备加工的问题。

发明内容

本发明的目的是：提供了一种用于精密设备制造的机械手臂控制装置，旨用于解决传统机械臂因在运行过程中运动稳定性较差，导致机械手臂无法精确停在目标位置影响了精密设备的加工精度和稳定性的问题。

一方面，本发明实施例中提供了一种用于精密设备制造的机械手臂控制装置包括：

机械臂；

检测模块，其与所述机械臂输出端相连接，所述检测模块用于对精密设备制造中所述机械臂进行检测；

控制模块，分别与所述机械臂和检测模块电连接，所述控制模块用于对所述机械臂进行控制。

进一步的，所述检测模块包括：

力控检测单元，与所述机械臂输出端相连接，所述力控检测单元用于对精密设备制造中所述机械臂输出端的施加力量进行检测；

振幅检测单元，设置在所述机械臂输出端一侧，所述振幅检测单元与所述机械臂输出端相连接，所述振幅检测单元用于对精密设备制造中所述机械臂输出端的振动幅度进行检测；

振动频率检测单元，与所述振幅测单元相对设置在所述机械臂输出端另一侧，所述振动频率检测单元与所述机械臂输出端相连接，所述振动频率检测单元用于对精密设备制造中所述机械臂输出端的振动频率进行检测。

进一步的，所述控制模块包括：

通信单元，其包括4G模块、5G模块和WiFi模块；

控制单元，其分别与所述通信单元、机械臂、力控检测单元、位移检测单元和振动频率检测单元电连接，所述控制单元用于根据所述通信单元接受的操作指令对所述机械臂进行控制，所述控制单元还用于根据所述力控检测单元、振幅检测单元和振动频率检测单元检测到的精密设备制造中所述机械臂输出端的输出力量信息、输出端振幅信息和输出端振动频率信息对精密设备制造中所述机械臂输出端进行控制。

进一步的，所述控制单元包括：

获取子单元，与所述通信单元、机械臂、力控检测单元、位移检测单元和振动频率检测单元电连接，所述获取子单元用于获取所述通信单元接受的控制指令，所述获取子单元还用于获取精密设备制造中所述机械臂输出端的输出速度信息、输出加速度信息、输出力量信息、输出端振幅信息和输出端振动频率信息；

控制子单元，用于根据所述控制指令对所述机械臂进行控制，所述控制子单元还用于根据所述输出力量信息、输出端振幅信息和输出端振动频率信息对精密设备制造中所述机械臂输出端的输出速度、输出加速度和输出力量进行控制。

进一步的，所述控制子单元还用于获取精密设备制造中所述机械手臂输出端的实时振幅L，并根据所述实时振幅L与预设的标准振幅L1之间的关系，判断精密设备制造中所述机械手臂输出端的振幅是否过大；

当L≤L1时，所述控制子单元则判断精密设备制造中所述机械手臂输出端的振幅未大于标准振幅；

当L＞L1时，所述控制子单元则判断精密设备制造中所述机械手臂输出端的振幅大于标准振幅，并根据所述实时振幅L与预设的标准振幅L1之间的关系对精密设备制造中所述机械臂输出端的输出速度和输出加速度进行调整。

进一步的，所述控制子单元则判断精密设备制造中所述机械手臂输出端的振幅大于标准振幅，并根据所述实时振幅L与预设的标准振幅L1之间的关系对精密设备制造中所述机械臂输出端的输出速度和输出加速度进行调整时，包括：

所述控制子单元还用于获取所述实时振幅L与预设的标准振幅L1之间的振幅差值△L，设定△L=L-L1，所述控制子单元还用于根据振幅差值△L与预设的振幅差值之间进行比对，并根据比对结果选定相应的调整系数，对精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行调整；

其中，预设第一振幅差值△L1，预设第二振幅差值△L2，设定第一调整系数X1，第二调整系数X2，第三调整系数X3，且，△L1＜△L2；0＜X1＜X2＜X3＜1；

当△L≤△L1时，则选定所述第三调整系数X3对精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行调整；

当△L1＜△L≤△L2时，则选定所述第二调整系数X2对精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行调整；

当△L＞△L2时，则选定所述第一调整系数X1对精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行调整；

当选定第i调整系数Xi对精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行调整，i=1,2，3，并将调整后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度设置为K1，设定K1=K*Xi，其中，K为精密设备制造中所述机械臂输出端的初始输出速度，将调整后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出加速度设置为J1，设定J1=J*Xi，其中J为精密设备制造中所述机械臂输出端的初始输出加速度。

进一步的，所述控制子单元还用于获取精密设备制造中所述机械手臂输出端的实时振动频率A，并根据所述实时振动频率A与预设的标准振动频率A1之间的关系，判断精密设备制造中所述机械手臂输出端振动频率是否超出标准振动频率；

当A≤A1时，所述控制子单元则判断精密设备制造中所述机械手臂输出端的振动频率没有超出标准振动频率；

当A＞A1时，所述控制子模块则判断精密设备制造中所述机械手臂输出端的振动频率超出标准振动频率，并根据所述实时振动频率A与预设的标准振动频率A1之间的关系对调整后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正。

进一步的，根据所述实时振动频率A与预设的标准振动频率A1之间的关系对调整后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正时，包括：

所述控制子单元还用于获取所述实时振动频率A与加工件的振动频率A1之间的振频差值△A，所述控制子单元还用于根据所述振频差值△A与预设的振频差值之间进行比对，并根据比对结果选定相应的修正参数对调整后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正；

其中，预设第一振频差值△A1、预设第二振频差值△A2，设定第一修正系数S1、第二修正系数S2、第三修正系数S3，且△A1＜△A2，0.8＞S3＞S2＞S1＞0.75；

当△A≤△A1时，则选定所述第一修正系数S1对调整后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正；

当△A1＜△A≤△A2时，则选定所述第二修正系数S2对调整后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正；

当△A＞△A2时，则选定所述第三修正系数S3对调整后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正；

当选定第i修正系数Si对调整后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正，i=1,2，3，并将修正后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度设置为K2，设定K2=K1*Si，将修正后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出加速度设置为J2，设定J2=J1*Si。

进一步的，所述控制模块还用于获取修正后的精密设备制造中所述机械臂输出端的实时振动频率a，并根据所述实时振动频率a与所述预设的标准振动频率A1之间的关系，判断修正后的精密设备制造中所述机械臂输出端的实时振动频率a是否还超出标准振动频率；

当a≤A1时，所述控制子单元则判断修正后的精密设备制造中所述机械臂输出端的实时振动频率a是没有超出标准振动频率；

当a＞A1时，所述控制子单元则判断修正后的精密设备制造中所述机械臂输出端的实时振动频率a还是超出标准振动频率，并根据所述实时振动频率a与所述预设的标准振动频率A1之间的关系对精密设备制造中所述机械臂输出端的输出力量进行调节。

进一步的，根据所述实时振动频率a与所述预设的标准振动频率A1之间的关系对精密设备制造中所述机械臂输出端的输出力量进行调节时，包括：

所述控制子单元还用于获取所述修正后的精密设备制造中所述机械臂输出端的实时振动频率a与所述预设的标准振动频率A1之间的振频差值△a，设定△a=a-A1，所述控制子单元还用于根据所述振动差值△a与预设的振动差值之间进行比对，并根据比对结果选定相应的调节系数对精密设备制造中所述机械臂输出端的输出力量进行调节；

其中，预设第一振动差值△a1，预设第二振动差值△a2，设定第一调节系数Y1，第二调节系数Y2，第三调节系数Y3，且△a1＜△a2；1＞Y1＞Y2＞Y3＞0；

当△a≤△a1时，则选定所述第一调节系数Y1对精密设备制造中所述机械臂输出端的输出力量进行调节；

当△a1＜△a≤△a2时，则选定所述第二调节系数Y2对精密设备制造中所述机械臂输出端的输出力量进行调节；

当△a＞△a2时，则选定所述第三调节系数Y3对精密设备制造中所述机械臂输出端的输出力量进行调节；

当选定第i调节系数Yi对精密设备制造中所述机械臂的输出力量进行调节，并将调节后的精密设备制造中所述机械臂输出端的输出力量设置为Q1，设定Q1=Q*Yi，其中，Q为精密设备制造中所述机械臂输出端的初始输出力量，Yi为精密设备制造中所述机械臂输出端的输出力量的调节系数，i=1,2，或3。

本发明实施例一种用于精密设备制造的机械手臂控制装置与现有技术相比，其有益效果在于：通过检测模块对机械臂进行检测，可以及时获得机械臂的状态信息，包括位置、姿态、速度等参数。这有助于确保机械臂的准确运动和稳定性，进而提高精密设备制造过程中的加工精度。其次，通过基于检测模块获得的数据，控制模块根据预设的控制算法进行实时调整，以保持机械臂的稳定性和精确性。进一步有助于提高机械臂的运动精度，避免机械手臂振动和抖动，从而提高精密设备制造中的加工质量和效率。

附图说明

图1是本发明实施例一种用于精密设备制造的机械手臂控制装置的结构功能框图。

图2是本发明实施例中控制模块的功能连接框图。

图3是本发明实施例中控制单元的系统框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

随着科技的发展，作为工业制造生产中不可或缺的利器—机械手臂。它们以其高效、准确和可编程的特性，为各行各业的生产线带来了巨大的变革。机械手臂通过自动化、智能化的操作，实现了高速、高精度和高重复性的工作任务，极大地提升了生产效率和产品质量。同时，无论是组装、搬运、包装、焊接还是零件加工，机械手臂都能胜任。它们可以根据需要进行快速的位置和姿态调整，适应不同形状、尺寸和重量的工件，实现多种复杂操作。

然而，目前由于机械手的结构和控制系统的限制，导致机械手臂在运行过程中会发生运动稳定性较差的问题，例如在运动过程中可能出现抖动、振动、过冲等现象，导致机械手臂无法精确停在目标位置上，进而极大的影响了精密设备的加工精度和稳定性。

鉴于此，本发明提供了一种用于精密设备制造的机械手臂控制装置，旨用于如何解决传统机械臂因在运行过程中运动稳定性较差，导致机械手臂无法精确停在目标位置影响了精密设备的加工精度和稳定性的问题。

如图1和图2所示，本发明实施例优选实施例的一种用于精密设备制造的机械手臂控制装置包括：机械臂、检测模块和控制模块；检测模块其与机械臂输出端相连接，检测模块用于对精密设备制造中机械臂进行检测；控制模块分别与机械臂和检测模块电连接，控制模块用于对机械臂进行控制。

可以看出的是，本发明实施例中一种用于精密设备制造的机械手臂控制装置，由机械臂、检测模块和控制模块组成，通过将检测模块安装在机械臂输出端对精密设备制造运行中的机械臂的输出端进行实时的检测，再通过控制模块基于检测到的数据对机械臂进行控制调整，有效的解决了精密设备制造中因抖动、振动、过冲等现象到导致机械臂无法精确停在目标位置上，进而极大的影响了精密设备的加工精度和稳定性的问题。

可以理解的是，通过检测模块对机械臂进行检测，可以实时获取机械臂的状态信息，包括位置、速度、力量等参数。这有助于监控机械臂在精密设备制造运行情况，及时发现可能存在的异常或故障，并采取相应的措施进行修复或调整。其次，控制模块根据检测模块提供的反馈信息，对机械臂的运动进行调节和优化，确保机械臂的运动精度、稳定性和安全性。通过精确的控制，可以提高精密设备制造过程中的加工精度和工作效率。此外，通过检测模块和控制模块之间的电连接使得信息传递更加快速和准确，可以实现实时监测和实时控制。同时，由于控制模块能够接收检测模块的反馈信息，可以根据实际情况快速的对机械臂进行动态调整，使其能够适应不同的工作需求和变化的环境条件。

具体而言，在本发明一些实施例中，检测模块包括：力控检测单元、振幅检测单元和振动频率检测单元；力控检测单元与机械臂输出端相连接，力控检测单元用于对精密设备制造中机械臂输出端的施加力量进行检测；振幅检测单元设置在机械臂输出端一侧，振幅检测单元与机械臂输出端相连接，振幅检测单元用于对精密设备制造中机械臂输出端的振动幅度进行检测；振动频率检测单元，与振幅测单元相对设置在机械臂输出端另一侧，振动频率检测单元与机械臂输出端相连接，振动频率检测单元用于对精密设备制造中机械臂输出端的振动频率进行检测。

优选的是，力控检测单元为六距力控传感器等力控传感器组成。

优选的是，振幅检测单元为位移传感器、位置检测传感器等组成。

优选的是，振动频率检测单元为振动频率检测传感器组成。

可以理解的是，通过将位移传感器设置在机械臂输出端一侧，用于检测精密设备制造运行中机械臂输出端的位置变换，进而确保能及时的检测出机械臂的振动幅度，从而能及时的采取相应的措施进行修复或调整。有效的保证了机械臂输出端输出时的操作精度。

具体而言，在本发明一些实施例中，控制模块包括：通信单元和控制单元；通信单元其包括4G模块、5G模块和WiFi模块；控制单元其分别与通信单元、机械臂、力控检测单元、位移检测单元和振动频率检测单元电连接，控制单元用于根据通信单元接受的操作指令对机械臂进行控制，控制单元还用于根据力控检测单元、振幅检测单元和振动频率检测单元检测到的精密设备制造中机械臂输出端的输出力量信息、输出端振幅信息和输出端振动频率信息对精密设备制造中机械臂输出端进行控制。

可以理解的是，通过为通信单元的设置多种通信方式，包括4G、5G和WiFi，使得控制单元能够与外部系统或操作者进行快速和可靠的通信。有效的实现了远程监控、远程操作以及与其他设备或系统的数据交互，提高了机械臂控制的灵活性和便捷性。其次，控制单元与通信单元、检测单元和机械臂等部件的电连接，实现了多种信息的获取和综合利用。通过接收通信单元传来的操作指令，控制单元能够对机械臂进行精确控制。同时，控制单元还根据力控检测单元、位移检测单元和振动频率检测单元所检测到的力量、振幅和振动频率等信息，对机械臂输出端进行实时控制。这样能够确保机械臂在精密设备制造过程中的运动稳定性、精确性和安全性。同时通过控制单元对检测单元所获取的信息进行实时分析和处理，装置能够根据实际情况动态调整机械臂的控制参数和运动方式，以适应不同的工作需求和环境变化。这使得机械臂能够在复杂的生产环境中快速而准确地响应指令，提高了生产效率和精密设备制造的质量。

具体而言，参阅图3，在本发明一些实施例中，控制单元包括：获取子单元和控制子单元；获取子单元与通信单元、机械臂、力控检测单元、位移检测单元和振动频率检测单元电连接，获取子单元用于获取通信单元接受的控制指令，获取子单元还用于获取精密设备制造中机械臂输出端的输出速度信息、输出加速度信息、输出力量信息、输出端振幅信息和输出端振动频率信息；控制子单元用于根据控制指令对机械臂进行控制，控制子单元还用于根据输出力量信息、输出端振幅信息和输出端振动频率信息对精密设备制造中机械臂输出端的输出速度、输出加速度和输出力量进行控制。

可以理解的是，首先，获取子单元通过与通信单元和各种检测单元的电连接，能够获取到多种关键信息。它能够获取通信单元接收的控制指令，从而实现对机械臂的控制。同时，获取子单元还能够获取精密设备制造中机械臂输出端的速度、加速度、力量、振幅和振动频率等信息，为后续的控制提供准确的参考。其次，控制子单元利用获取子单元获取到的信息，实现对机械臂输出端的控制。根据接收到的控制指令，控制子单元能够对机械臂进行精确的速度和加速度控制。此外，根据输出力量信息、输出端振幅信息和输出端振动频率信息，控制子单元能够对机械臂输出端的速度、加速度和力量进行实时控制。这有助于提高机械臂在精密设备制造中的运动精度、稳定性和安全性。同时通过获取子单元对多种信息进行综合分析，控制单元能够根据实际情况调整机械臂的控制策略和参数设置，以适应不同的工作需求和工作环境。这使得机械臂能够快速、准确地响应指令，并能够适应精密设备制造中的多样化任务和要求。

具体而言，在本发明一些实施例中控制子单元还用于获取精密设备制造中机械手臂输出端的实时振幅L，并根据实时振幅L与预设的标准振幅L1之间的关系，判断精密设备制造中机械手臂输出端的振幅是否过大：当L≤L1时，控制子单元则判断精密设备制造中机械手臂输出端的振幅未大于标准振幅。当L＞L1时，控制子单元则判断精密设备制造中机械手臂输出端的振幅大于标准振幅，并根据实时振幅L与预设的标准振幅L1之间的关系对精密设备制造中机械臂输出端的输出速度和输出加速度进行调整。

具体而言，在本发明一些实施例中控制子单元则判断精密设备制造中机械手臂输出端的振幅大于标准振幅，并根据实时振幅L与预设的标准振幅L1之间的关系对精密设备制造中机械臂输出端的输出速度和输出加速度进行调整时，包括：控制子单元还用于获取实时振幅L与预设的标准振幅L1之间的振幅差值△L，设定△L=L-L1，控制子单元还用于根据振幅差值△L与预设的振幅差值之间进行比对，并根据比对结果选定相应的调整系数，对精密设备制造中机械臂输出端输出速度和输出加速度进行调整：其中，预设第一振幅差值△L1，预设第二振幅差值△L2，设定第一调整系数X1，第二调整系数X2，第三调整系数X3，且，△L1＜△L2；0＜X1＜X2＜X3＜1。

当△L≤△L1时，则选定第三调整系数X3对精密设备制造中机械臂输出端输出速度和输出加速度进行调整。

当△L1＜△L≤△L2时，则选定第二调整系数X2对精密设备制造中机械臂输出端输出速度和输出加速度进行调整。

当△L＞△L2时，则选定第一调整系数X1对精密设备制造中机械臂输出端输出速度和输出加速度进行调整。

当选定第i调整系数Xi对精密设备制造中机械臂输出端输出速度和输出加速度进行调整，i=1,2，3，并将调整后的精密设备制造中机械臂输出端输出速度设置为K1，设定K1=K*Xi，其中，K为精密设备制造中机械臂输出端的初始输出速度，将调整后的精密设备制造中机械臂输出端输出加速度设置为J1，设定J1=J*Xi，其中J为精密设备制造中机械臂输出端的初始输出加速度。

可以理解的是，首先，通过实时监测机械手臂输出端的振幅，并与预设的标准振幅（该标准振幅为ISO 9283、制造商规范或技术文档、行业标准和指南等为记载的标准振幅）进行比较，控制子单元能够及时判断振幅是否超过设定的阈值。这有助于发现和纠正机械手臂运行中的异常振动情况，从而保证精密设备制造过程的稳定性和安全性。其次，当振幅超过标准振幅时，控制子单元根据实时振幅与标准振幅之间的差值，选定相应的调整系数，并对机械臂的输出速度和输出加速度进行调整。通过动态调整机械臂的运动参数，可以有效控制振幅的大小，减少振动对精密设备制造过程的影响。这有助于提高加工精度、降低工件损坏风险，并保证生产效率和产品质量的稳定性。同时，通过根据预设的振幅差值和调整系数的设置，控制子单元能够根据不同的振幅差值情况，选择适当的调整系数进行控制。这使得机械手臂的调整过程更加精细，进而极大的提高精密设备制造过程的效率和质量。

具体而言，在本发明一些实施例中控制子单元还用于获取精密设备制造中机械手臂输出端的实时振动频率A，并根据实时振动频率A与预设的标准振动频率A1之间的关系，判断精密设备制造中机械手臂输出端振动频率是否超出标准振动频率：当A≤A1时，控制子单元则判断精密设备制造中机械手臂输出端的振动频率没有超出标准振动频率。当A＞A1时，控制子模块则判断精密设备制造中机械手臂输出端的振动频率超出标准振动频率，并根据实时振动频率A与预设的标准振动频率A1之间的关系对调整后的精密设备制造中机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正。

具体而言，在本发明一些实施例中根据实时振动频率A与预设的标准振动频率A1之间的关系对调整后的精密设备制造中机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正时，包括：控制子单元还用于获取实时振动频率A与加工件的振动频率A1之间的振频差值△A，控制子单元还用于根据振频差值△A与预设的振频差值之间进行比对，并根据比对结果选定相应的修正参数对调整后的精密设备制造中机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正：其中，预设第一振频差值△A1、预设第二振频差值△A2，设定第一修正系数S1、第二修正系数S2、第三修正系数S3，且△A1＜△A2，0.8＞S3＞S2＞S1＞0.75。

当△A≤△A1时，则选定第一修正系数S1对调整后的精密设备制造中机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正。

当△A1＜△A≤△A2时，则选定第二修正系数S2对调整后的精密设备制造中机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正。

当△A＞△A2时，则选定第三修正系数S3对调整后的精密设备制造中机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正。

当选定第i修正系数Si对调整后的精密设备制造中机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正，i=1,2，3，并将修正后的精密设备制造中机械臂输出端输出速度设置为K2，设定K2=K1*Si，将修正后的精密设备制造中机械臂输出端输出加速度设置为J2，设定J2=J1*Si。

可以理解的是，可以理解的是，首先通过实时监测机械手臂输出端的振动频率，并与预设的标准振动频率（该标准振动频率为ISO 8373、ISO 10218-2等行业特定的标准或指南为记载的标准振动频率）进行比较，控制子单元能够及时判断振动频率是否超出设定的阈值。这有助于发现和纠正机械手臂运行中的异常振动情况，从而保证精密设备制造过程的稳定性和安全性。其次，当振动频率超出标准范围时，控制子单元根据实时振动频率与标准振动频率之间的差值，选定相应的修正系数，并对机械臂的输出速度和输出加速度进行修正。通过动态调整机械臂的运动参数，可以有效控制振动频率的大小，降低振动对精密设备制造过程的影响，从而提高加工精度和产品质量。同时控制子单元根据实时振动频率与预设的标准振动频率之间的差值情况，选定不同的修正系数进行控制。这使得机械手臂的调整过程更加灵活和精细，使其控制子模块能够适应不同的振动频率差值情况，进而极大的提高精密设备制造过程的效率和质量。

具体而言，在本发明一些实施例中控制模块还用于获取修正后的精密设备制造中机械臂输出端的实时振动频率a，并根据实时振动频率a与预设的标准振动频率A1之间的关系，判断修正后的精密设备制造中机械臂输出端的实时振动频率a是否还超出标准振动频率：当a≤A1时，控制子单元则判断修正后的精密设备制造中机械臂输出端的实时振动频率a是没有超出标准振动频率。当a＞A1时，控制子单元则判断修正后的精密设备制造中机械臂输出端的实时振动频率a还是超出标准振动频率，并根据实时振动频率a与预设的标准振动频率A1之间的关系对精密设备制造中机械臂输出端的输出力量进行调节。

具体而言，在本发明一些实施例中根据实时振动频率a与预设的标准振动频率A1之间的关系对精密设备制造中机械臂输出端的输出力量进行调节时，包括：控制子单元还用于获取修正后的精密设备制造中机械臂输出端的实时振动频率a与预设的标准振动频率A1之间的振频差值△a，设定△a=a-A1，控制子单元还用于根据振动差值△a与预设的振动差值之间进行比对，并根据比对结果选定相应的调节系数对精密设备制造中机械臂输出端的输出力量进行调节：其中，预设第一振动差值△a1，预设第二振动差值△a2，设定第一调节系数Y1，第二调节系数Y2，第三调节系数Y3，且△a1＜△a2；1＞Y1＞Y2＞Y3＞0。

当△a≤△a1时，则选定第一调节系数Y1对精密设备制造中机械臂输出端的输出力量进行调节。

当△a1＜△a≤△a2时，则选定第二调节系数Y2对精密设备制造中机械臂输出端的输出力量进行调节。

当△a＞△a2时，则选定第三调节系数Y3对精密设备制造中机械臂输出端的输出力量进行调节。

当选定第i调节系数Yi对精密设备制造中机械臂的输出力量进行调节，并将调节后的精密设备制造中机械臂输出端的输出力量设置为Q1，设定Q1=Q*Yi，其中，Q为精密设备制造中机械臂输出端的初始输出力量，Yi为精密设备制造中机械臂输出端的输出力量的调节系数，i=1,2，或3。

可以理解的是，控制子单元通过对修正输出速度和输出加速度后的精密设备制造中机械臂输出端的振动频率再次进行比对，能够及时判断振动频率是否超出设定的阈值。这有助于发现和纠正机械手臂运行中的潜在的异常振动情况，从而保证精密设备制造过程的稳定性和安全性。其次，当振动频率超出标准范围时，控制子单元根据实时振动频率与标准振动频率之间的差值，选定相应的修正系数，并对机械臂的输出力量进行调节，通过过动态调整机械臂的输出力量参数，可以有效控制振动频率的大小，降低振动对精密设备制造过程的影响，进一步的提高加工精度和产品质量。

综上，本发明实施例提供一种用于精密设备制造的机械手臂控制装置，其通过检测模块对机械臂进行检测，可以及时获得机械臂的状态信息，包括位置、姿态、速度等参数。这有助于确保机械臂的准确运动和稳定性，进而提高精密设备制造过程中的加工精度。其次，通过基于检测模块获得的数据，控制模块根据预设的控制算法进行实时调整，以保持机械臂的稳定性和精确性。进一步有助于提高机械臂的运动精度，避免机械手臂振动和抖动，从而提高精密设备制造中的加工质量和效率。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框，以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于精密设备制造的机械手臂控制装置，其特征在于，包括：

机械臂；

检测模块，其与所述机械臂输出端相连接，所述检测模块用于对精密设备制造中所述机械臂进行检测；

控制模块，分别与所述机械臂和检测模块电连接，所述控制模块用于对所述机械臂进行控制；

所述检测模块包括：

力控检测单元，与所述机械臂输出端相连接，所述力控检测单元用于对精密设备制造中所述机械臂输出端的施加力量进行检测；

振幅检测单元，设置在所述机械臂输出端一侧，所述振幅检测单元与所述机械臂输出端相连接，所述振幅检测单元用于对精密设备制造中所述机械臂输出端的振动幅度进行检测；

振动频率检测单元，与所述振幅检测单元相对设置在所述机械臂输出端另一侧，所述振动频率检测单元与所述机械臂输出端相连接，所述振动频率检测单元用于对精密设备制造中所述机械臂输出端的振动频率进行检测；

所述控制模块包括：

通信单元，其包括4G模块、5G模块和WiFi模块；

控制单元，其分别与所述通信单元、机械臂、力控检测单元、位移检测单元和振动频率检测单元电连接，所述控制单元用于根据所述通信单元接受的操作指令对所述机械臂进行控制，所述控制单元还用于根据所述力控检测单元、振幅检测单元和振动频率检测单元检测到的精密设备制造中所述机械臂输出端的输出力量信息、输出端振幅信息和输出端振动频率信息对精密设备制造中所述机械臂输出端进行控制。

2.如权利要求1所述的用于精密设备制造的机械手臂控制装置，其特征在于，所述控制单元包括：

获取子单元，与所述通信单元、机械臂、力控检测单元、位移检测单元和振动频率检测单元电连接，所述获取子单元用于获取所述通信单元接受的控制指令，所述获取子单元还用于获取精密设备制造中所述机械臂输出端的输出速度信息、输出加速度信息、输出力量信息、输出端振幅信息和输出端振动频率信息；

控制子单元，用于根据所述控制指令对所述机械臂进行控制，所述控制子单元还用于根据所述输出力量信息、输出端振幅信息和输出端振动频率信息对精密设备制造中所述机械臂输出端的输出速度、输出加速度和输出力量进行控制。

3.如权利要求2所述的用于精密设备制造的机械手臂控制装置，其特征在于，

所述控制子单元还用于获取精密设备制造中所述机械臂输出端的实时振幅L，并根据所述实时振幅L与预设的标准振幅L1之间的关系，判断精密设备制造中所述机械手臂输出端的振幅是否过大；

当L≤L1时，所述控制子单元则判断精密设备制造中所述机械手臂输出端的振幅未大于标准振幅；

当L＞L1时，所述控制子单元则判断精密设备制造中所述机械手臂输出端的振幅大于标准振幅，并根据所述实时振幅L与预设的标准振幅L1之间的关系对精密设备制造中所述机械臂输出端的输出速度和输出加速度进行调整。

4.如权利要求3所述的用于精密设备制造的机械手臂控制装置，其特征在于，所述控制子单元则判断精密设备制造中所述机械手臂输出端的振幅大于标准振幅，并根据所述实时振幅L与预设的标准振幅L1之间的关系对精密设备制造中所述机械臂输出端的输出速度和输出加速度进行调整时，包括：

所述控制子单元还用于获取所述实时振幅L与预设的标准振幅L1之间的振幅差值△L，设定△L=L-L1，所述控制子单元还用于根据振幅差值△L与预设的振幅差值之间进行比对，并根据比对结果选定相应的调整系数，对精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行调整；

其中，预设第一振幅差值△L1，预设第二振幅差值△L2，设定第一调整系数X1，第二调整系数X2，第三调整系数X3，且，△L1＜△L2；0＜X1＜X2＜X3＜1；

当△L≤△L1时，则选定所述第三调整系数X3对精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行调整；

当△L1＜△L≤△L2时，则选定所述第二调整系数X2对精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行调整；

当△L＞△L2时，则选定所述第一调整系数X1对精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行调整；

当选定第i调整系数Xi对精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行调整，i=1,2，3，并将调整后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度设置为K1，设定K1=K*Xi，其中，K为精密设备制造中所述机械臂输出端的初始输出速度，将调整后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出加速度设置为J1，设定J1=J*Xi，其中J为精密设备制造中所述机械臂输出端的初始输出加速度。

5.如权利要求4所述的用于精密设备制造的机械手臂控制装置，其特征在于，

所述控制子单元还用于获取精密设备制造中所述机械手臂输出端的实时振动频率A，并根据所述实时振动频率A与预设的标准振动频率A1之间的关系，判断精密设备制造中所述机械手臂输出端振动频率是否超出标准振动频率；

当A≤A1时，所述控制子单元则判断精密设备制造中所述机械手臂输出端的振动频率没有超出标准振动频率；

当A＞A1时，所述控制子模块则判断精密设备制造中所述机械手臂输出端的振动频率超出标准振动频率，并根据所述实时振动频率A与预设的标准振动频率A1之间的关系对调整后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正。

6.如权利要求5所述的用于精密设备制造的机械手臂控制装置，其特征在于，根据所述实时振动频率A与预设的标准振动频率A1之间的关系对调整后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正时，包括：

所述控制子单元还用于获取所述实时振动频率A与加工件的振动频率A1之间的振频差值△A，所述控制子单元还用于根据所述振频差值△A与预设的振频差值之间进行比对，并根据比对结果选定相应的修正参数对调整后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正；

其中，预设第一振频差值△A1、预设第二振频差值△A2，设定第一修正系数S1、第二修正系数S2、第三修正系数S3，且△A1＜△A2，0.8＞S3＞S2＞S1＞0.75；

当△A≤△A1时，则选定所述第一修正系数S1对调整后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正；

当△A1＜△A≤△A2时，则选定所述第二修正系数S2对调整后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正；

当△A＞△A2时，则选定所述第三修正系数S3对调整后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正；

当选定第i修正系数Si对调整后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度和输出加速度进行修正，i=1,2，3，并将修正后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出速度设置为K2，设定K2=K1*Si，将修正后的精密设备制造中所述机械臂输出端输出加速度设置为J2，设定J2=J1*Si。

7.如权利要求6所述的用于精密设备制造的机械手臂控制装置，其特征在于，

所述控制模块还用于获取修正后的精密设备制造中所述机械臂输出端的实时振动频率a，并根据所述实时振动频率a与所述预设的标准振动频率A1之间的关系，判断修正后的精密设备制造中所述机械臂输出端的实时振动频率a是否还超出标准振动频率；

当a≤A1时，所述控制子单元则判断修正后的精密设备制造中所述机械臂输出端的实时振动频率a是没有超出标准振动频率；

当a＞A1时，所述控制子单元则判断修正后的精密设备制造中所述机械臂输出端的实时振动频率a还是超出标准振动频率，并根据所述实时振动频率a与所述预设的标准振动频率A1之间的关系对精密设备制造中所述机械臂输出端的输出力量进行调节。

8.如权利要求7所述的用于精密设备制造的机械手臂控制装置，其特征在于，根据所述实时振动频率a与所述预设的标准振动频率A1之间的关系对精密设备制造中所述机械臂输出端的输出力量进行调节时，包括：

所述控制子单元还用于获取所述修正后的精密设备制造中所述机械臂输出端的实时振动频率a与所述预设的标准振动频率A1之间的振频差值△a，设定△a=a-A1，所述控制子单元还用于根据所述振动差值△a与预设的振动差值之间进行比对，并根据比对结果选定相应的调节系数对精密设备制造中所述机械臂输出端的输出力量进行调节；

其中，预设第一振动差值△a1，预设第二振动差值△a2，设定第一调节系数Y1，第二调节系数Y2，第三调节系数Y3，且△a1＜△a2；1＞Y1＞Y2＞Y3＞0；

当△a≤△a1时，则选定所述第一调节系数Y1对精密设备制造中所述机械臂输出端的输出力量进行调节；

当△a1＜△a≤△a2时，则选定所述第二调节系数Y2对精密设备制造中所述机械臂输出端的输出力量进行调节；

当△a＞△a2时，则选定所述第三调节系数Y3对精密设备制造中所述机械臂输出端的输出力量进行调节；

当选定第i调节系数Yi对精密设备制造中所述机械臂的输出力量进行调节，并将调节后的精密设备制造中所述机械臂输出端的输出力量设置为Q1，设定Q1=Q*Yi，其中，Q为精密设备制造中所述机械臂输出端的初始输出力量，Yi为精密设备制造中所述机械臂输出端的输出力量的调节系数，i=1,2，或3。